روشي ترکيبي براي تصويربرداري از مغز
نویسندگان: مجتبي جهانگيرپور، مجتبي گلزان، محمد حسين پورياقوتي
آهنگ پيشرفت علم در حال حاضر، بسيار سريع است به گونهاي كه متخصصان زيست شناسي اعصاب، به دلايل گوناگون بر اين باورند كه مي توانند به فهم مغز نائل آيند و تا به حال نيز پيشرفت مشهودي در اين زمينه داشته اند. مغز نوعي بافت است، بافتي پيچيده و تودرتو كه مشابهي در جهان ندارد. با اين حال مغز نيز مانند هر بافت ديگر از سلول تشكيل شده است. البته سلول هاي مغز بسيار تخصيص يافته هستند اما مطابق همان قوانيني عمل مي كنند كه سلول هاي ديگر عمل مي کنند. مي توان علائم شيميايي و الكتريكي آنها را رديابي، ثبت و تفسير كرد. مي توان مواد شيميايي آنها را شناسايي كرد و تصويري از ارتباط هايي كه شبكه در هم تنيده آن را تشكيل مي دهد، به دست آورد. به طور كلي مغز مانند ساير اعضاي بدن قابل شناسايي است.
منشا سيگنال هاي الكتروانسفالوگرافي
نرون ها در حالت استراحت پتانسيل اندكي از ديگر نرون ها دريافت مي كنند و در سطح غشاء سلولي آنها اختلاف پتانسيلي ثابت وجود دارد به گونهاي كه پتانسيل قسمت داخلي حدود 50 ميكرو ولت نسبت به سطح خارجي غشاء پايين تر است. اين پتانسيل استراحت در نتيجه تفاوت غلظت يون هاي مثبت و منفي در داخل و خارج غشاء سلولي ايجاد مي شود. از آنجا كه غشاء سلولي مرتبا در حال دريافت تحريكات الكتريكي از ديگر نرون ها است، غشاء سلول عصبي هيچگاه در حالت سكون كامل قرار نمي گيرد. نرون به طور مداوم تحريك مي شود و دوباره به حالت سكون برمي گردد. بر انگيخته شدن نرون باعث تغيير پتانسيل غشاء مي شود. بدين ترتيب سيگنال هايي با شكل موج هاي خاص در سراسر سلول عصبي انتشار مي يابند که اين مسئله خود مي تواند باعث تحريك نرون هاي مجاور شود.
پتانسيل الكتريكي كه در سطح سر قابل ثبت است، اثر تحريك يك نرون واحد نيست و براي اينكه يك امواج الكتريكي قابل ثبت باشد بايد بخش بزرگي از بافتهاي عصبي به طور همزمان تحريك شده و جريان الكتريكي ايجاد کنند. وجود ميليون ها نرون كه هر يك با شدت هاي متفاوتي تحريك مي شوند، شكل موج هاي بسيار متنوعي را در سطح جمجمه ايجاد مي كنند كه مي توان آنها را توسط الكترود پوستي دريافت و ثبت كرد. امواجي كه توسط الكترودها بر روي سطح جمجمه ثبت مي شوند حاصل دپلاريزاسيون همزمان تعداد زيادي از اين سلول ها هستند.
بررسي محتواي فركانسي سيگنال هاي الكتروانسفالوگرافي
طبق تعريف الكتروانسفالوگرافي يا eeg عبارت است از: ثبت شكل موج سيگنال هاي الكتريكي مغز، بنابراين موج الكتروانسفالوگرافي در افراد طبيعي را مي توان به چهار گروه تقسيم كرد:
امواج آلفا
امواج منظمي هستند كه در فركانس هاي بين 8 تا 13 هرتز اتفاق مي افتند. اين امواج در افرادي كه در هوشياري كامل و استراحت فعاليت مغزي هستند ثبت مي شود. بيشترين دامنه اين امواج در ناحيه پس سري اتفاق مي افتد اما مي توان آنها را از نواحي آهيانهاي و پيشاني از روي پوست ثبت كرد. ولتاژ آنها تقريبا 200-20 ميكرو ولت است، هنگامي كه شخص در خواب است امواج آلفا كاملا ناپديد مي شود و هنگامي كه توجه فرد به فعاليت هاي ذهني مشخصي معطوف مي شود اين امواج توسط سيگنال هاي غير همزمان با دامنه اي كمتر و فركانسي بالاتر جايگزين مي شوند.
امواج بتا
اين امواج فركانسي بين 14 تا 30 هرتز دارند و گاهي اوقات در طي فعاليت ذهني شديد محتواي فركانسي آنها تا 50 هرتز هم مولفه خواهد داشت.
